圖像形成設備及其清潔器單元、以及圖像形成設備的清潔器單元更換方法

2023-04-24 10:27:31 4

專利名稱：圖像形成設備及其清潔器單元、以及圖像形成設備的清潔器單元更換方法
技術領域：
本發明涉及一種使用電子照相系統的圖像形成設備及其清潔 器單元，以及一種該圖像形成設備的清潔器單元更換方法。
背景技術：
目前，在使用電子照相系統的圖像形成設備中，所謂的墨盒系 統(其中感光體、充電器以及清潔器一體構成為一個單元)是眾所 周知的，並且該墨盒系統作為可附於圖像形成設備並可從圖像形成 設備上拆下的結構而更換。該墨盒通常還一體地包括顯影裝置，並 且還存在這樣的實例，其中所有零件(包括墨粉罐和廢墨粉罐)都 是一體構成的。上述墨盒系統的優點在於，使用者^f又通過更換獨立 的單元即可方便地進行維護，而無需維修員等長途跋涉來進行更 換，此外，在設備由於該單元導致的故障而停止運行時，由於通過 僅更換單元即可方便地恢復運行，因此可減少停機時間。
然而，在上述墨盒系統中存在著技術問題。由於整個單元被集 體更換，因此還未達到更換周期的零件也要被更換。例如，在感光 體、充電器以及清潔器一體構成墨盒的情況下，當清潔器已磨損時， 即使感光體仍處於可用狀態，也要更換它們兩者，因此增加了消耗 品的成本。
另夕卜，近年來，隨著使用a-Si (非晶矽)的感光體的出現或表 面上i殳有高硬度的表面層的有才幾感光體的出現，感光體的更換周期 變得較長。另一方面，對於清潔器部件來說，為了延長使用壽命清 潔器本身的結構必然複雜，與此相關，清潔器部件變得較大，且難
以將清潔器部件應用於小直徑的感光體。
因而，在專利文獻1 ( JP-A-6-l 18857 )和專利文獻2 (JP-A-10-31404)中，4是出了一種方法，其中清潔器部fH皮構造成 可附於感光體並可乂人感光體上拆下，而且4吏用者可容易地更換清潔 器部件。
這使得刮刀清潔裝置被構造成可附於感光體並可從感光體上 拆下，同時避免了在拆下時墨粉從清潔器開口溢出的問題。特別是， 清潔器單元的刮刀清潔器部分的開口由板狀件覆蓋，由於開口本身 被這樣覆蓋，因而大大減少了墨粉溢出。
然而，在現有技術中，刮刀清潔器畢竟具有較大的開口，因此 在乂人感光體上拆下清潔器的同時難以嚴格地用4反覆蓋住該開口 ，而 且不可避免地會發生墨粉溢出，儘管溢出量4艮少。
此外，在刮刀清潔器中，與感光體的接觸精度是精密的，輕微 偏移都會導致不完全的清潔，並且難以形成易於更換的結構。

發明內容
為了解決前述技術問題而提出了本發明，本發明的目的在於， 提供一種圖像形成設備的清潔器單元、 一種使用該清潔器單元的圖 像形成設備、以及一種該圖像形成設備的清潔器單元的更換方法， 在所述清潔器單元中，避免了不完全清潔的發生，更換較為容易、 並且還可以避免發生墨粉的溢出。
為了解決該問題，根據本發明一個方面的圖像形成設備的清潔
器單元包括清潔件，該清潔件與墨粉承載體相接觸，以便從用於 承載墨粉的墨粉承載體上收集墨粉；墨粉去除件，其被構造成從清 潔件上去除墨粉；以及廢墨粉存儲部，其^ 皮構造成用於存儲所去除 的墨粉，其中清潔件、墨粉去除件和廢墨粉存儲部被一體構造成單 元結構，並且該單元的特徵在於，其被構造成可附於墨粉承載體或 圖像形成設備的主體並可從所述墨粉承載體或圖像形成設備的主 體上拆下。
此外，才艮據本發明 一個方面的圖4象形成i殳備的清潔器單元包 括清潔裝置，該清潔裝置與墨粉承載裝置相接觸，並且用於從承 載墨粉的墨粉承載裝置上收集墨粉；墨粉去除裝置，用於從清潔裝 置上去除墨粉；以及廢墨粉存儲裝置，用於存儲所去除的墨粉，其 中清潔裝置、墨粉去除裝置和廢墨粉存儲裝置被一體構造成單元結 構，並且該單元的特徵在於，其被構造成可附於墨粉承載裝置或圖 像形成設備的主體並可從所述墨粉承載裝置或圖像形成設備的主 體上拆下。
此外，根據本發明一個方面的圖像形成設備包括墨粉承載體， 其被構造成用於承載墨粉；清潔件，該清潔件與墨粉承載體相接觸， 以便從墨粉承載體上收集墨粉；墨粉去除件，其被構造成用於從清 潔件上去除墨粉；以及廢墨粉存儲部，其被構造成用於存儲所去除 的墨粉，其中清潔件、墨粉去除件和廢墨粉存儲部被一體構造成單 元結構，並且該單元的特徵在於，其被構造成可附於墨粉承載體或 圖像形成設備的主體並可從所述墨粉承載體或圖像形成設備的主 體上拆下。
此外，衝艮據本發明 一個方面的圖像形成"i殳備的清潔器更換方法 包括以下步驟製造一個單元，該單元包括清潔件、墨粉去除件、 和廢墨粉存儲部，其中清潔件與墨粉承載體相接觸，以便從墨粉承
載體上收集墨粉，墨粉去除件用於從清潔件上去除墨粉，廢墨粉存
儲部用於存儲所去除的墨粉；使得該單元可附於圖像形成設備的主 體並可乂人圖〗象形成i殳備的主體上拆下；啟動墨4分防洩漏4幾構，以防 止當該單元從圖像形成設備上拆下時墨粉洩漏；將墨粉移動到墨粉 承載體或廢墨粉存儲部的 一側；以及將該單元從圖像形成設備的主 體上拆下。


圖1 (a)是示出了本發明實施例的實例的示意性側視圖1 (b)是示出了圖1 (a)的修正實例的示意性側視圖2 (a)是示出了與圖1 (a)相對應的現有技術的示意性側 視元示意圖3是示出了本發明實施例的操作實例的流程圖4是示出了圖像形成設備的串列結構的示意圖5是示出了圖像形成設備的結構的示意圖，其中清潔器單元 和顯影裝置被組合，以提高圖4中所示串列結構的空間效率；
圖6 (a)是示出了本發明實施例中的顯影裝置的平面圖6 (b)是圖6(a)中所示的顯影裝置的側-見圖7是示出了清潔裝置的另一個實例的側一見圖8是示出了僅更換清潔器單元的實例的視圖9是示出了清潔器單元和充電器被製成為具有一體結構且可 更才灸的實例的試圖1O是示出了當拆下清潔器單元時對墨粉汙染的評的試圖11是示出了耐用性評價結果的視圖12是示出了轉印系統、墨粉顆粒尺寸、以及墨粉球形度的 影響的視圖13是示出了通過各個過程的組合的維修周期的圖表。
具體實施例方式
在下文中，將參照附圖描述本發明的實施例。
圖1 (a)是示出了作為本發明實施例的使用電子照相系統的圖 像形成設備的示意性視圖。
該圖<象形成設備包4舌感光體11以及設置在感光體11周圍的充 電器12、曝光裝置13、顯影部14、清潔器30和清潔器控制部40。
清潔器30包括清潔部35和用於接收和容納廢墨粉的廢墨粉盒 (相當於廢墨粉存儲部、廢墨粉存儲裝置)34，並構成清潔器單元。
清潔部35包括刷輥(相當於清潔件、清潔裝置)31,用於 清潔感光體11;廢墨粉接收輥(相當於墨粉去除件、墨粉去除裝置) 32，用於接收來自刷輥31的廢墨粉；以及清潔刮刀(墨粉去除件、 墨粉去除裝置)33，用於刮除廢墨粉接收輥32所接收的廢墨粉。
清潔器控制部40包4舌刷輥控制部41，用於控制刷輥31;以 及廢墨粉接收輥控制部42,用於控制廢墨粉接收輥32。
感光體11是這樣的，即，有才幾或非晶^圭感光層設置在導電板 上並構成圖像承載體(墨粉承載體)。這裡，作為感光體11,以帶 有負才及性電荷的有才幾感光體為例進4亍描述。
由充電器12 (糹者如7>知的4昆充電器、電暈充電器、或scorotron 充電器)對感光體11均勻地充電至例如-500 v,隨後通過曝光裝置 13用圖^f象調製雷射束或LED對感光體曝光，並在表面上形成靜電 潛像。此時，已曝光感光體的表面電勢例如約為-80 v。
然後，通過顯影裝置14使靜電潛像可見。在顯影裝置14中， 例如，才艮據其中混合有帶負電荷的非》茲性墨粉和f茲性載體的二組分 顯影系統，在裝有;茲體的顯影輥14a上形成載體^朱，並將大約-200 v 至-400 v的電壓施力口於顯影輥14a,從而使墨粉附於感光體11表面 的曝光部，而不附於非曝光部。顯影裝置14可以釆用單組分顯影 系統，其中不使用載體，僅由墨粉實現顯影。
而且，感光體11的墨粉圖像被轉印到作為轉印接收件18的紙 張或中間轉印體上，並由與轉印接收件18的背面相接觸的轉印輥 19或電暈充電器執行此時的電場供應。此外，當轉印4妄收件18為 中間轉印帶時，由與該中間轉印帶的背面相接觸的轉印件(諸如轉 印輥、轉印刮刀、或轉印刷)執行電場供應。施加於轉印件的電壓 大約為正300 v至2kv。
轉印之後殘留在感光體11上的殘餘墨粉由清潔器30去除，接 著，感光體在必要時經歷電荷去除過程、再次經歷充電過程、然後 進入下一次循環的圖 <象形成過程。
在下文中，雖然是描述本發明實施例中的殘餘墨粉處理，但在
描述之前，參照圖2描述現有技術中廢墨粉處理的實例。此外，在 圖2中，與圖1中相同的符號表示相同的對象或等同物。
如圖2 (a)中所示，在許多情況中，由清潔刮刀15去除的廢 墨粉通過專用的傳送通路被輸送到廢墨粉盒。此外，在處理單元形 成盒子(cartridge)時，大多數情況下，感光體11、清潔器、廢墨 粉盒(相當於廢墨粉存儲部、廢墨粉存儲裝置)27等被一體構成， 而在一些情況中，顯影裝置14和廢墨粉盒27也被一體構成(見圖 2(b)),並且整個被集體更換。另外，儘管如上所述也提出了清潔 刮刀和廢墨4分盒被一體構成且可從感光體上拆下的結構，但是還存 在墨粉溢出等問題。
在本發明的實施例中，例如，作為清潔件(相當於清潔裝置)， 刷輥31或彈性輥(圖7的33A )與感光體11相4妾觸。圖1 ( a )示 出了清潔裝置為刷輥的實例，並且該刷輥由例如尼龍或人造纖維制 成，其電阻為10e4 10e1GQ,其厚度為0.5 6但尼爾(denier )，輥直 徑為10 20 mm，且相對於感光體具有速度差，並扭J亍轉動驅動。 在實-驗中，厚度為2^f旦尼爾、直徑為16mm、材衝牛為尼龍、且電阻 為1 x 10e7 Q，在刷壽昆沿隨4亍方向(in the With direction )對目乂t於感 光體11以雙倍速度S走轉時，向刷輥施加+500 v的電壓。
另夕卜，作為從清潔裝置去除墨粉的墨粉去除部(相當於墨粉去 除裝置)的(|)14的導電輥32與刷輥31相4妄觸，沿隨行方向相對於 該刷以一半速度^走轉，並淨皮施加+700 v的電壓。而且，簡單的清潔 刮刀33與導電輥32相接觸，因此，逆轉印墨粉從導電輥32上被 去除，並沉積在廢墨#分盒34中。優選地，導電輥32具有表面層。
作為表面層，具有良好脫才莫特性(release property)的特氟綸 (Teflon )或氟塗層材料是有效的，並且厚度優選地為約3 300 [im。
可以使用電阻在約1 x 10etlOe"Q範圍內的刷，當電阻為1(^40或 更低時，俘獲在刷中的大部分轉印殘餘墨粉在到達與導電輥32接 觸的部分之前，其才及性由於電荷注入等而轉變，因此，就不能移動 到導電輥32,並可能再次粘附於感光體。此外，當電阻為10e"Q 或更高時，除非施加於刷輥31的偏壓為+ 1000 v或更高，否則作用 專交小且效率較低。
在該實施例中，如圖1 (b)中所示，作為清潔裝置的刷輥31、 作為去除裝置的導電輥32、清潔刮刀33、以及用於存儲最終由清 潔刮刀33刮除的廢墨粉的廢墨粉盒34被一體構成，它們作為清潔 器單元形成了可附於感光體或圖#>形成i殳備的主體並可乂人所述感 光體或圖像形成設備的主體上拆下的結構。
只要刷輥與感光體兩者彼此相接觸，刷輥31咬入到感光體11 中的量就是合適的，該量大約在0.1 2 mm是合適的，並且例如， 可以考慮這才羊一種結構，即，"i殳在刷壽昆31的刷部兩端處的導向環 與感光體相接觸。然而，由於容許範圍較寬，從而即使在由殼體執 行定位時也可充分地實現性能，該殼體用於支撐感光體11和包含 清潔裝置的單元主體。
在本發明的實施例中，最大的特4i在於，由於直4妻附於感光體 11且/人所述感光體上拆下的部分例如是刷輥31,因此墨4分難以在 拆下時漏出。但是，廢墨粉在一定程度上也存儲在刷輥31中，當 手石並到它時， 一些廢墨粉會漏出。
4妻著，在將清潔器(單元)30從感光體上拆下之前，當存儲在 刷輥31或彈性輥33A (圖7)中的墨粉被充分地收集到感光體11 和廢墨粉盒34中時，可防止墨粉漏出的發生。
例如，當將圖1結構的清潔器單元從感光體上拆下時，就在例 如根據來自使用者的關於去除墨粉的具體指令而進行去除之前，向 刷施加偏壓，以便在未列印圖像的狀態下進行一定時間的操作，進 而刷上的墨粉被充分地去除。
此外，與正常圖〗象列印時相比，施加於刷輥或導電輥的偏壓有 所改變，/人而可在短時間內有凌文i也去除。
可以使清潔器(單元)30側部具有如同墨粉防洩漏裝置(功能) 的這些功能，或者可以使圖像形成設備主體的側部具有這些功能。
作為墨;盼防洩漏裝置的實例，如圖3所示，當必須拆下清潔器
部時，例如，當廢墨粉存儲部已滿(Sl)時，4艮據清潔器單元更換:
信號(S2)，當進行拆卸操作(S3, Y)時，感光體、刷和導電輥自 動旋轉，並且向刷施加+500 v的電壓(例如15秒鐘)且嚮導電輥 施加+700 v的電壓(S4)。通過該操作，存儲在刷中的帶有負電荷 的墨粉被移動至廢墨粉存儲部，帶有負電荷的墨粉的痕量(trace amount) ^皮移動至感光體，並且刷可^皮清潔。當該梯:作結束時，首 先發出能夠更換清潔器單元的信號(S5)。另外，在除此之外的情 況中，4丸4亍正常才喿作(S6)。
此外，為了進一步提高收集效率，當導電輥32與刷輥31之間 的電勢差大於正常圖像列印時的電勢差時，或將振蕩電場(諸如 AC偏壓)施加於導電輥32時，將獲得更好的效果。
例如，當圖3中所示的15秒鐘的+500 v刷偏壓和+700 v的導 電輥偏壓的狀態改變， -使得導電輥偏壓約為+ 1000 v時，增強了乂人 刷上去除墨粉的性能。此外，當將DC+800v+ACppl500v和約500 Hz 的AC偏壓施加於導電輥時，將進一步提高收集效率。
在本發明的實施例中，儘管清潔器(單元)30被構造成可附於 圖4象形成設備並可從圖^象形成i殳備上拆下，此時，當感光體ll、充 電器12和顯影裝置14的更換操作頻率非常小時，使用者可以通過 僅更換清潔器30和廢墨粉罐(從顯影裝置上卸掉墨粉容納部)而 實現圖像形成設備的維護。
為此，例如，對於感光體ll，優選地4吏用應用a-Si的感光體。
此外，在顯影裝置14中，在包含墨粉和載體的二組分顯影中， 顯影劑的周期性更換通常是不可避免的，並且適於採用這樣一種系 統，該系統逐步地自動更換載體，而無需從圖l象形成設備上拆下顯
影裝置。
特別地，在圖4中所示的串列式彩色機器的情況中，處於上遊 位置的清潔器單元和處於下遊位置的顯影裝置有相互幹涉的趨勢。 當顯影裝置在正常顯影系統中小型化時，減少了顯影劑的量，並且 更換周期變短。然而，當採用少量更換系統(該系統較小且顯影劑 的更換操作不必要)時，顯影裝置免維修且可以小型化，因此，由 於可使廢墨粉盒的空間最大化，從而可使廢墨粉部(廢墨粉盒)的 空間較大，並且可以期待這樣的增效效應，即，清潔器單元的更換 周期延長了且不需要更換顯影裝置。
圖5示出了串列式圖像形成設備的整體結構，而圖6示出了顯 影裝置的實例。在圖5中，141表示廢墨粉罐，而341表示放大的
廢墨4分盒。
如圖5和圖6所示，顯影裝置14包括用於顯影劑的排出口 141a，並且顯影劑從中逐漸排出並被輸送到廢墨粉罐141。
關於排出量的控制，可以通過例如圖6中所示的螺旋輸送器 142 (其僅用作顯影劑的排出裝置)的旋轉而控制排出操作，或者 可以使用所謂的溢出系統，其中當顯影裝置14中的顯影劑的量增 加且達到特定高度或更高時，顯影劑溢出並被排出。
對於顯影劑的供應，少量載體與墨粉一起預先混合在未示出的 墨粉罐中，當墨粉被消耗時，可從接收口 141b逐漸供應載體(連 同墨粉)，或者墨粉和載體被單獨控制且可輸入到顯影裝置中。
無論如何，通過使用上述的顯影裝置，則不需要通過將顯影裝 置附於設備和從設備處拆下而進行顯影劑的更換操作。由於二組分 顯影中的顯影裝置的枳4成壽命約為300,000張紙至2,000,000張紙， 這是較長的，因此可以說，對於使用者而言消除了顯影裝置的簡單 更換操作。
因此，可以很少將感光體和顯影裝置從圖像形成設備上拆下。 而且，例如，如圖9中所示，充電器12與清潔器單元30B形成一 體，因此，使用者僅需執行更換墨粉罐和清潔器單元(包含充電器 的筒)的維護工作。
圖7和圖8示出了清潔器(單元)30A，其中清潔裝置為彈性 輥31A而不是刷輥31。圖8是示出了其卸下時的—見圖。由於清潔 裝置與感光體11相接觸，因此其表面必須相當柔軟。例如，儘管 可指定為海綿輥或橡膠輥，但在海綿輥的情況下，與使用刷輥的情 況類似，需要導電輥等以從海綿輥上去除墨粉。儘管這足以有效， 寸旦在進一步簡化結構的情況下，可以將結構製成為在海綿輥或橡月交 輥上設置氟或特氟綸表面層，以便於刮刀清潔，並且還可以將結構 製成為使得刮刀33A與之直接接觸，/人而刮除清潔裝置(彈性輥 31A )上的墨粉。
在圖7中，如此構造彈性輥31A，即，在JIS-A硬度為60°的 NBR導電橡膠上設置氟基表面層，使其與感光體ll相接觸，並施 加+500 v的偏壓。這時，具有負4及性的殘餘轉印墨4分附於彈性輥 31A，由與彈性輥31A相接觸的聚氨酯刮刀33A刮除，並被存儲在 廢墨粉存儲部(盒)34中。
在本發明的實施例中，構成清潔器的清潔部和廢墨粉存儲部 (盒)34是一體構成的且被製成為可/人感光體上卸下，並且由於形 成了包括廢墨粉存儲部34的一體結構，因此用於輸送到廢墨粉盒 的傳送裝置和排出口變得不再必要，並且易於進行更換。然而，作 為缺點，在清潔裝置的使用壽命也很長的情況中，廢墨粉不停地沉 積在廢墨粉存儲部34中，因此廢墨粉存儲部的存放量也必然會增 大。因此，有可能的是，清潔器單元的更換周期是由廢墨粉存儲部 的存放量決定的，而不是由清潔裝置的使用壽命決定的。
重要的是，存儲在廢墨粉存儲單元34中的廢墨粉的"體積" 必須較小，因此以下條件是很重要的。
(1 )轉印效率高。
(2)當墨粉沉積時，不能結塊。
作為滿足這些要求的結構，例如，當採用接觸轉印系統時，與 電暈轉印等相比，轉印效率變高。此外，由於殘餘轉印墨粉的極性 難以改變，因此，具有這樣的優點，即，帶有相反電荷的墨粉出現 的可能性較d、，並且在偏壓清潔方面變得有利。
此外，近年來，為了改進圖〗象質量，通常〗吏用顆粒尺寸為6 (im 或更小的小顆粒尺寸墨粉，然而，在小顆粒尺寸墨粉中，通常難於 進行刮刀清潔。但是，可以進行使用刷的偏壓清潔，此外，當顆粒
尺寸較小時，即使在相同量的墨粉中，"體積"變小，從而具有可 將廢墨粉存儲部製造得更小的效果。此外，當墨粉為球形墨粉時， 廢墨粉的"體積"變小，這也是有利的。如上所述的，在本發明的 實施例中，當接觸轉印系統、小顆粒尺寸墨粉、以及球形墨粉組合
起來時，可預期到增效效應。
在本說明書中，儘管只闡述了感光體的清潔器，但是對感光體 的清潔器在效果方面沒有限制。例如，在中間轉印帶的清潔器中， 也可預期到類似的效果。此外，在轉印帶的清潔器中，也同樣如此。
例如，在轉印帶的清潔器中，當輥狀清潔裝置、墨粉去除裝置、 以及廢墨粉存儲部 一體構成為單元結構，並使得該結構易於附於轉 印帶並從轉印帶上拆下時，對於使用者來說可以隨廢墨粉一起更換 帶清潔器(其使用壽命相對於帶要短)。這裡，可以通過輥狀清潔 裝置來防止拆下時的墨4分溢出，另外，在拆下該單元之前，當獨立 於列印操作而施加電場以去除沉積在清潔裝置上的墨粉時，即使在 拆下清潔器單元之後，也可以防止使用者被墨粉弄髒。
此外，在這樣的狀態中，墨粉的體積也很重要，並且不言而喻， 球形墨粉是有利的。
(實施例效果的驗證實驗)
使用如圖1中所示的刷輥的清潔器單元，連續列印A4尺寸(打 印面積比為20% )的特徵圖。施加於刷的偏壓為+500 v，施加於導 電輥的偏壓為+700v。在連續列印了 10,000張紙之後，將清潔器單 元從感光體上卸下，並且目測檢查此時是否發生了從清潔器單元處 的墨粉溢出。
此外，將修補帶粘在拆下的清潔器單元的刷輥部分上，並提取
附於刷上的墨粉。將修補帶粘在白紙上，由Macbeth密度計測定反 射密度，並檢查附於刷上的墨粉量。
圖10示出了實3全結果
首先，作為實驗(l),使用傳統清潔刮刀的清潔器構成清潔器 單元，當將清潔器單元從感光體上拆下時，發生了大量墨粉溢出。 另一方面，在應用本發明實施例的情況(實驗(2))中，清潔裝置 變為刷輥，墨粉去除裝置為導電輥，並且刮刀和廢墨粉存儲部一體 構成為清潔器單元，在拆下時沒有發生墨粉溢出。
此時，在刷用膠帶粘住時的密度為0.38，當手觸摸該刷時，手 會略微被墨粉弄髒。
之後，作為實驗(3)，在列印了 10，000張紙之後，在將清潔器
單元/人感光體上拆下之前，當向刷4昆和導電4昆施加類似於列印才乘作
時的偏壓15秒鐘之後，沉積在刷上的墨粉密度降低到0.3。以至於 手觸摸該刷時，略微改善了汙染程度。
之後，作為實驗(4)，當施加15秒鐘的對於刷輥的偏壓變為 +700 v且對於導電輥的偏壓變為+1000 v時，刷上的墨粉密度降低 到0.2，即使手觸摸該刷，也幾乎不會弄髒手。
而且，在實驗(5)中，施加於刷輥的電壓保持在+700 v，並且 當電壓疊加在導電輥時，刷上的墨粉密度可進一步降低至0.18。
此外，在實驗(6)中，使用導電海綿輥作為清潔裝置，並且 當除此以外的結構與實驗(2)相同時，在拆下時不會發生墨粉溢
出，海綿輥上的墨粉密度為0.4，並且當手觸摸該刷時，手會略微 變髒。
此外，示出了使用清潔器單元的實驗(7)至(9)中的結果， 其中+500 v被施加於具有表面層的彈性輥(其作為清潔裝置)，並 且聚氨酯刮刀進一步與彈性輥相"f妄觸。
在實驗(7)中，在列印了 10，000張紙之後，當簡單地將彈性 輥從感光體上拆下時，在拆下時不會發生墨粉溢出，在彈性輥用膠 帶粘住時的墨粉密度為0.3，當手觸摸彈性輥時，手會略微變髒。
在實驗(8)中，在拆下之前剛剛對彈性輥施加15秒鐘的+500 v的偏壓時，彈性輥的墨粉密度為0.2,降低了墨粉汙染。此外，在 實驗(9)中，當對彈性輥施加了 15秒鐘的偏壓為+700 v而不是+500 v時，墨粉汙染的密度變為0.15，即使手觸摸，也幾乎不會弄髒手。
如上所述，當具有表面層的彈性輥用作清潔裝置時，與使用刷 時相比，可以大大減少拆下時的墨4分汙染。此外，在^f吏用刷作為清 潔器單元的情況中耐用性較高，並且也可以簡化單元結構。
圖11示出了耐用性評價結果。
在刷作為清潔裝置的情況下以及在具有表面層的彈性輥用作 清潔裝置的情況下，進行列印率為5%的連續列印測試，並檢查出 現不完全清潔之前所列印的紙張數量，並將這兩種情況都設定為廢 墨粉存儲部不會變滿。因此，在使用彈性輥的情況下，不完全清潔 發生在大約列印了 60,000張紙時，而在使用刷輥的情況下，直到打 印了 150,000張紙後才發生不完全清潔。由此可以想到，在具有表 面層的彈性輥的情況下，由於該輥變形且進一步與刮刀摩擦，表面 層容易損壞，而在使用刷的情況下，墨粉一次性從刷轉印到導電輥
上，並通過刮刀乂人導電輥上刮除，/人而幾乎不會^f吏導電輥變形，而 且輥表面和刮刀兩者幾乎都不會損壞。
接著，對於在轉印系統中使用轉印輥(接觸轉印)的情況、使 用電暈轉印的情況、以及顆粒尺寸和墨粉的球形度改變的情況，對 存儲在廢墨粉存儲部中的廢墨粉量進行實驗。海綿輥用作轉印輥， 並且電暈充電器用於電暈轉印。墨粉主要使用聚脂樹脂製成、由研 磨系統製備、由分類器分開、同時平均顆粒尺寸是變化的。關於墨 粉的球形度，在由研磨系統製備了墨粉之後，通過進行熱處理而調
整圓形度，用NIRECO CORPORATION製造的LUZEX AP進行圓 形度的評價，並對SF-1和SF-2兩者進行測量。
以A4尺寸的列印比為20%的圖像進行連續列印測試。由於打 印比較高，因此廢墨粉量自然就大。作為評價，比較廢墨粉存儲部 變滿之前所列印的紙張數量。
圖12示出了實驗結果。
應該理解的是，當使用接觸轉印時，可以減小廢墨粉的"體積"，
並且當墨粉顆粒尺寸變'J、並且墨4分接近球形形狀時，也可以減小廢 墨粉的"體積"。
圖13示出了當使用平均顆粒尺寸為6 |im、球形度為SF-1: 120 和SF-2: 110的墨粉時所獲得的結果，並且使用轉印輥通過4妄觸轉 印進行列印比為5%的連續列印測試。(組合1)的結構是傳統二組 分顯影裝置、普常有機感光體、使用本發明實施例的刷輥的清潔器 單元、以及帶電充電器(charging charger)的組合。特別地，當考 慮彩色機器時，感光體的直徑必須較小，因此，將其製成為)30, 顯影裝置也小型化，並且顯影劑容量為200 g。作為測試的結果，
在列印了大約40,000張紙之後，感光體的表面受到刮削並變得粗 #造，並且圖^f象質量達到NG級。
然後，當更換感光體並繼續進行測試時，在總共列印50,000 張紙時，顯影裝置的模糊也緊接著達到NG級，並更換顯影劑。當 總共列印了約100,000張紙時，在本發明實施例的帶電充電器和清 潔器單元中出現了劣勢。
也就是說，應該理解的是，當傳統顯影裝置和有才幾感光體組合 時，尤其是在小型化的情況中，作為圖像形成設備的維修周期不能 延長，因此即使可將清潔器單元從感光體上更換，但也必須頻繁地 更才奐各種部件。
接著，如(組合2)所示，該結構如此構成，即，感光體由a-Si 製成，並且顯影劑排出口設置在顯影裝置中，使得顯影劑被逐漸更 換。因此，對於感光體和顯影來說，甚至當總共列印了 300,000張 紙時，在圖像上也不會出現瘋點，並且作為設備的清潔器單元和帶 電充電器的維^奮周期可延長至100,000張紙。此外，如同(組合3)， 當清潔器單元和帶電充電器一體構成並能夠從感光體上拆下時，僅 需在100,000張紙的維^修周期時更4奐該一個單元。此外，(組合4) 示出了清潔器單元的大部分由樹脂製成的情況。
特別地，用於驅動刷或導電輥的齒輪由聚苯乙烯樹脂構成，並 且導電塑料用於軸、軸襯、電極等。因此，如預期的，與現有技術 相比降j氐了清潔器的耐用性，並且在大約80,000張紙時出現不完全 清潔。然而，即4吏維修周期從100,000張紙變為80,000張紙，在實 現成本的降低以及在丟棄和回收中獲益時，這種4吏用方案還是具有 積極意義的。此外，由於作為清潔器單元的更換周期主要耳又決於廢 墨粉的"體積"和該單元的廢墨粉存儲部的存》丈量，例如，在考慮 到彩色串列設備等中整個設備小型化的情況中，即使清潔部本身的200710122739.X
耐用性提高了，但當廢墨粉變滿時，級別為NG,因此，可以認為 在該單元由樹脂製成時獲得了較好的效果。
(本發明實施例的效果)
根據詳細描述的本發明實施例，在構造成可附於感光體上且可 從其上拆下的清潔器部中，清潔裝置由彈性輥或刷輥製成，從而幾 乎完全消除了墨粉溢出的發生，而且與刮刀清潔器相比這些部件不 要求接觸精度，因此對於不完全清潔的擔心消失了 。
此外，近年來，隨著墨4分顆粒尺寸的減小和功能的改進，轉印 效率大大提高，因此，感光體上的轉印殘餘墨粉的量明顯減少，並 且廢墨粉的量也明顯減少。因而，清潔裝置和廢墨粉罐可一體構成 為清潔器單元。
這樣，從清潔器部到廢墨粉罐的廢墨粉輸送通路(如現有技術 中的)就成為不必要的，並且從清潔器部中消除了排出口 ，因此， 當拆下清潔器單元時，可以完全消除墨4分從清潔器裝置以外的部分 溢出。
因而，很少更換具有較長使用壽命的感光體，而僅更換具有相 對較短使用壽命的清潔器單元。
這才羊，可以幾乎完全防止附著和拆下時的墨淨分溢出，而且，由 於不是特別要求更換時的位置精度，因此使用者可容易地更換清潔 器單元，如同更換廢墨粉罐一樣。由於墨粉罐也與清潔器部一體形 成，僅通過墨粉盒的更換，就可以同時更換廢墨粉和清潔器。此外， 當清潔器單元的大部分用樹脂製成時，可以改進丟棄或回收時的效 率。
順便提及，儘管在例如專利文獻3 ( JP-A-2004-279681 )中^> 開了出於對回收利用的考慮而用樹脂製成墨盒的驅動部等，但是該 結構不能使清潔器單元單獨拆下。特別是，當顯影部等也一體構成 時，要求顯影輥具有較高的精度，並且將樹脂製成軸也是困難的， 因此，在回收時需要進^f於拆下顯影輥的糹喿作，並且在感光體也是一 體構成的情況下，需要進行拆下感光體的操作。可以說，傳統的回 收是假定該單元是分解開的，並且僅是這樣的系統，其中的部件在 分解開之後可卸下，可使用的部件再按照原狀使用。
在本發明的實施例中，在清潔器單元中，在輥軸、驅動部等由 樹脂製成的情況下，如上所述，刷輥不需要相對較高的精度，並且 假定當廢墨粉變滿時更換刷輥，因此，高耐用性不再必要，並且可 以說整體以樹脂形成是容易的。
由於以-使用者的水平，就可以單獨;也拆下清潔器單元，之後不 需拆卸任何部件，可將清潔器單元熔化為樹脂並回收利用或可將其 丟棄，進而消除了回收利用時的多餘操作，諸如分解。
權利要求
1.一種圖像形成設備的清潔器單元，所述清潔器單元包括清潔件，所述清潔件與墨粉承載體相接觸，以便從用於承載墨粉的所述墨粉承載體上收集墨粉；墨粉去除件，其被構造成從所述清潔件上去除墨粉；以及廢墨粉存儲部，其被構造成用於存儲所去除的墨粉，其中，所述清潔件、所述墨粉去除件和所述廢墨粉存儲部被一體構造成單元結構，並且所述單元被構造成可附於所述墨粉承載體或所述圖像形成設備的主體並可從所述墨粉承載體或所述圖像形成設備的主體上拆下。
2. 根據權利要求1所述的圖像形成設備的清潔器單元，還包括墨 粉防洩漏機構，用於在將所述單元附於所述墨粉承載體或從其 上拆下的情況下防止墨4分乂人所述單元洩漏到外部。
3. 根據權利要求2所述的圖像形成設備的清潔器單元，其中，所 述墨粉防洩漏機構至少啟動所述清潔件和所述墨粉去除件，並 執行將所去除的墨粉移動到所述墨粉承載體或所述廢墨粉存 卡者部的一側的4喿作。
4. 根據權利要求3所述的圖像形成設備的清潔器單元，其中，在 將所述單元從所述墨粉承載體上拆下之前，根據清潔器單元更 換指令，執行所述墨粉防洩漏機構的4喿作。
5. 根據權利要求3所述的圖像形成設備的清潔器單元，其中，所 述墨粉防洩漏機構向所述墨粉承載體、所述清潔件、和所述墨 粉去除件中的至少 一個施加不同於圖像列印時的偏壓，並執行 所述操作。6. 根據權利要求1所述的圖像形成設備的清潔器單元，其中，所 述清潔件是偏壓施加於其上的輥狀件。7. 根據權利要求1所述的圖像形成設備的清潔器單元，其中，所 述清潔件是偏壓施加於其上的刷狀件。8. 根據權利要求1所述的圖像形成設備的清潔器單元，其中，所 述墨粉承載體是感光體，並且由所述清潔件收集的墨粉是形成 在所述感光體上的墨粉圖像被轉印到轉印接收件上之後殘留 在所述感光體上的轉印殘餘墨粉。9. 根據權利要求1所述的圖像形成設備的清潔器單元，其中，所 述感光體由包含a-Si的材料構成。10. 根據權利要求1所述的圖像形成設備的清潔器單元，其中，所 述清潔件通過軸與所述墨粉承載體相接觸，並且所述軸由樹脂 製成。
全文摘要
本發明提供了一種圖像形成設備，其中避免了不完全清潔的發生、更換容易、且還可以防止墨粉溢出的發生。本發明的圖像形成設備的清潔器單元包括清潔件，該清潔件與墨粉承載體相接觸，以便從用於承載墨粉的墨粉承載體上收集墨粉；墨粉去除件，用於從清潔件上去除墨粉；以及廢墨粉存儲部，用於存儲所去除的墨粉，清潔件、墨粉去除件和廢墨粉存儲部被一體構造成單元結構，並且該單元被構造成可附於墨粉承載體或圖像形成設備的主體並可從墨粉承載體或圖像形成設備的主體拆下。
文檔編號G03G21/10GK101101471SQ200710122739
公開日2008年1月9日 申請日期2007年7月4日 優先權日2006年7月5日
發明者渡邊猛, 神山三明, 高橋雅司 申請人:株式會社東芝;東芝泰格有限公司